WO2011067132A1 - Safety switch for a vehicle battery - Google Patents

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WO2011067132A1
WO2011067132A1 PCT/EP2010/067977 EP2010067977W WO2011067132A1 WO 2011067132 A1 WO2011067132 A1 WO 2011067132A1 EP 2010067977 W EP2010067977 W EP 2010067977W WO 2011067132 A1 WO2011067132 A1 WO 2011067132A1
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WO
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switch
conductor elements
state
safety switch
fuse
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/067977
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rainer Mäckel
Thomas Schulz
Original Assignee
Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh
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Publication date
Application filed by Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh filed Critical Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh
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Priority to ES10779560.1T priority patent/ES2536549T3/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H39/006—Opening by severing a conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H2039/008—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current using the switch for a battery cutoff

Definitions

  • the invention relates to a fuse switch a
  • a fuse switch is known for example from DE 198 19 662 AI.
  • Such a circuit breaker is used to electrically disconnect a vehicle battery in the event of a crash of a vehicle electrical system of the vehicle, so as to switch the electrical system voltage. This prevents a short-circuit current flowing through crimped cables, for example, which can lead to a fire. To interrupt a provided by the vehicle battery
  • the two contact pieces each have the shape of a hollow cylinder closed on one side and are inserted into one another such that the contact pieces
  • pyrotechnic device Completely enclose pyrotechnic device. Via the side walls of the hollow cylinder of the two contact pieces, a current can be conducted from a battery-side connection to an on-board connection. By igniting the pyrotechnic device is formed in the gas space, which through the two nested contact pieces
  • Terminals of the fuse switch is interrupted.
  • High-voltage battery are provided several 100 volts of electrical voltage. Such a high voltage is sufficient in itself to cause an arc when disconnecting contact pieces. To break an electrical connection between a high-voltage battery and a vehicle electrical system of a vehicle therefore contactors are used. These are
  • the object is achieved by a safety switch for a vehicle battery to interrupt an electric
  • the fuse switch according to the invention has two terminals, which in a connecting state of the
  • Fuse switch are electrically connected together. In a second, interrupting state of
  • Fuse switch is formed between the two terminals a separation distance.
  • a propellant is ignitable and thereby a pressure in a gas space can be generated.
  • two conductor elements are moved apart, so that forms the separation distance between the two conductor elements.
  • the separation distance and the gas space are spatially separated from each other in the fuse switch according to the invention.
  • Fuse switch a current in the connecting state of the fuse switch can be passed from one terminal to the other.
  • the two conductor elements can be two separate bodies. But it can also be provided to provide an integrally formed conductor in the fuse switch, which is torn by the ignited propellant charge in the two conductor elements. An isolating distance of a switch is the one
  • Conductor elements ie no smoke or hot gas in the region of the separation line, as it is generated by the propellant after ignition.
  • the invention is the realization basis that the gas-smoke mixture of the propellant charge forming an arc in the region of the separation distance
  • the electrically insulating means may be provided in an implementation of the invention by a solid, a liquid or a gas. In the event that the agent is a solid or a liquid, is in this development in the interrupting state of the
  • Circuit breaker prevents an arc from running the shortest way between the two conductor elements.
  • By extending an arc there is the advantage that a voltage drop across the separation distance is greater than in an arc extending directly over the shortest path between the two conductor elements.
  • the agent is a gas
  • By providing the electrically insulating means there is an advantage that a current of a current which continues to flow after opening the fuse switch can be reduced and a likelihood of the arc extinguishing is increased.
  • the circuit breaker it can be provided that at least one of the two conductor elements is surrounded by an insulating means, in particular sand, and that by separating the conductor elements, the insulating means can get between the conductor elements.
  • Arc could form, is displaced by the insulating means. This advantageously reduces the likelihood that an arc occurs when the conductor elements are disconnected. It may be provided that the insulating means after opening the
  • Fuse switch volatilizes or consumes, so that it is no longer in the interrupting state between the separate conductor elements.
  • the fuse switch according to the invention may also be provided in the connecting state of the fuse switch mechanically biased element, which is released by the separation of the conductor elements and in which an electrically insulating region of the element between the separate conductor elements is thereby moved.
  • a mechanically biased element for moving an electrically insulating region of the element with a force caused by the mechanical prestressing force into the separation path, there is the advantage that the electrically insulating region can be forced into the separation path even if it is counteracted by a force, as can be caused by an interaction with an arc, for example.
  • a further advantageous embodiment of the fuse switch according to the invention results when in the interrupting state of the fuse switch a plurality of
  • the fuse switch for this purpose has a plurality of
  • Connections can flow when an arc occurs in each of the separation lines. This can be effected in an advantageous manner that already by a small mechanical movement of the individual movable conductor elements
  • Ladder elements are jointly displaced in the direction of the pressure. This results in an advantageous manner a particularly simple mechanical arrangement of the movable conductor elements, by means of which the plurality of separation sections can be formed.
  • at least one of the spaced-apart conductor elements is a hollow cylinder and at least one of the movable conductor elements by means of the pressure in the
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section of a pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 1A with the switch open;
  • Fig. 2A is a schematic representation of a longitudinal section of a second pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 2A with the switch open;
  • Fig. 3A is a schematic representation of a longitudinal section of a third pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention Fuse switch, wherein the switch is closed;
  • FIG. 3B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 3A with the switch open;
  • 4A is a schematic representation of a longitudinal section of a fourth pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
  • FIG. 4B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 4A with the switch open;
  • Fig. 5A is a schematic representation of a longitudinal section of a fifth pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
  • Fig. 5B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of Fig. 5A with the switch open;
  • a pyrotechnic switch 10 is shown, which is installed in a passenger car.
  • the switch 10 has a first terminal 12 over which the switch 10 does not contact a contactor in FIG. 1A represented high-voltage battery is electrically connected.
  • a second terminal 14 one in Fig. 1A is not
  • a connector 18 which is connected to the terminal 12th
  • the connector 18 is electrically coupled.
  • the connector 18 is one end of an electrically conductive rod 20.
  • the rod 20 is held by the connector 18 by a metal spring by means of a clamping connection.
  • the rod 20 is fixedly connected to a wall 22, which also consists of an electrically conductive material. On the wall 22 and the terminal 14 is attached.
  • the connector 18 and a portion of the rod 20 are located in a chamber 24 which is filled with sand 26.
  • a chamber 24 which is filled with sand 26.
  • a plastic plate 28 with a hole through which the rod 20 is inserted.
  • the propellant 30 includes two
  • Ignition contacts 32, 33 to which an ignition voltage can be applied to ignite the propellant 30.
  • the wall 22 belongs to a closure part 34 which separates a gas space 36 surrounding the propellant charge 30 from a space located to the right of the wall 22 in FIG. 1A.
  • Locking part 34 has the shape of a one-sided
  • the closure part 34 is movably mounted in the housing 16 and can be displaced in a direction 38 become.
  • the closure member 34 is, however, through the
  • the housing 16 further includes an orifice 40 through which air can flow from the housing 16 as the closure member 34 is moved along the direction 38.
  • the two terminals 12 and 14 are electrically connected to each other via the connector 18, the rod 20 and the wall 22.
  • the electric motor can be supplied with power from the high-voltage battery.
  • Passenger car reliably decouple from the electric motor, so that no more current flows from the high-voltage battery to the electric motor. This will be explained below
  • FIGS. 1A and 1B Illustrated in connection with FIGS. 1A and 1B.
  • Passenger car detects a collision of the passenger car on a heavy obstacle.
  • the crash sensor then causes a starting voltage to be provided between the contacts 32, 33 of the propellant charge 30. This ignites the propellant 30, whereupon it explodes.
  • a hot gas-smoke mixture produced thereby by the propellant 30 increases a pressure in the gas space 36, which also acts on the wall 22.
  • the wall 22 is thereby acted upon by a force in the direction 38.
  • the force acting on the wall 22 is greater than the force exerted by the clamping connection in the connector 18 on the rod 20 in the direction 38 at most can. This makes it possible that the closure member 34 is set in motion by the pressure in the gas space 36 and the rod 20 is pulled out of the connector 18.
  • FIG. 1B illustrates how a separation gap 42 has been formed between the rod 20 and the connector 18.
  • the region of the separation section 42 is completely filled with sand 26.
  • the sand 26 was damaged by gravity and during the impact of the passenger car on the
  • the connector 18 may also be a
  • Terminal 12 may be provided.
  • the propellant 30 can then be effected that this cohesive connection is destroyed.
  • a cohesive connection results in a further advantage that the switch in
  • an electrically insulating agent may be used instead of or in addition to sand.
  • another electrically insulating agent may be used.
  • an electrically insulating agent may be used.
  • an electrically insulating agent may be used.
  • Liquid such as transformer oil, or such a gas, such as. B. Schweielhexafluorid (chemical formula: SF 6 ) can be used.
  • plastic plate 28 is in the event that the formation of an arc is not prevented by the sand 26, an automatic extinction of the arc additionally favors.
  • a pyrotechnic switch 44 is shown, which has a similar construction as the pyrotechnic switch 10 of FIGS. 1A and 1B. Therefore, in connection with Figs. 2A and 2B, only those will be described
  • Switch 44 which correspond in their function components of the switch 10, painted variants of those
  • the switch 44 is shown in FIG. 2A in a state in which it electrically connects a battery-side terminal 12 'to a load-side terminal 14'.
  • a chamber 24 ' is also provided in the switch 44 in which a connector 18' and a rod 20 'are electrically connected to each other.
  • the chamber 24 ' are further plastic plates 46 attached to a wall of the chamber 24'. The plastic plates 46 protrude into the chamber 24 'so far that they rest on the rod 20'. They are bent over in such a way that they are elastically deformed. In other words, those are
  • Plastic plates 46 mechanically biased and are held in position by the rod 20 '.
  • Fig. 2B the state of the switch 44 is shown as it after igniting a in Fig. 2A shown
  • Propellant 30 ' has taken.
  • the switch 44 changes from the state shown in FIG. 2A to the state shown in FIG. 2B in a manner similar to that in FIG.
  • Fig. 2B it is shown how the rod 20 'has been partly pulled out of the chamber 24' by the ignition of the propellant charge 30 '. As a result, the plastic plates 46 have been released so that they due to their mechanical
  • the plastic slats 46 can be chosen so large that they, as shown in Fig. 2B, from a wall of the chamber 24 ', to which they are attached to an opposite wall. A plastic latte 46 then forms a partition between the connector 18 'and the rod 20'.
  • the plastic plates 46 may be alternately attached to opposite walls in the direction of a connecting line between the connector 18 'and the rod 20' as is the case with the switch 44, which can be seen in FIG. 2A. As a result, of the plastic plates 46 in the open state of the switch 44, a so-called
  • Plastic plates 46 active erasure of the arc can be effected.
  • plastic plates 46 can also others
  • insulating materials such as ceramics, are used.
  • such a ceramic plate may be part of a pivotable insulator which is pivotable, for example via a spring mechanism in the chamber 24 '.
  • the springs of the spring mechanism are then similar to the elastically deformed ones
  • Plastic latten 46 mechanically biased in the closed state of the switch 44.
  • Figs. 3A and 3B is another pyrotechnic
  • Switch 48 shown in two different states.
  • the switch 48 has electrical connections 50, 52, via which the switch 48 can be connected to other electrical components.
  • the switch 48 can be used in particular as a fuse for a high-voltage battery.
  • a chamber 54 Between the two ports 50, 52 is a chamber 54. An interior 55 of the chamber 54 is filled with sand. In the chamber 54 are further sleeves 56, which are arranged coaxially with each other while not touching each other. The sleeves 56 are made of an electrically conductive material, such. As copper, aluminum or iron. Through the sleeves 56, a rod 58 is inserted, which is made of an electrically insulating material. The rod may for example consist of plastic or a ceramic. The rod 58 extends almost through the entire chamber 54 and is movably supported in a direction 60 along the axes of the sleeves 56.
  • the rod 58 is surrounded at several points by rings 62, which consist of an electrically conductive material.
  • rings 62 consist of an electrically conductive material.
  • each ring 62 contacts two sleeves 56 in each case. This results in a series connection of the sleeves 56.
  • the switch 48 further includes a propellant 64 with two firing contacts 66, 67. At the propellant 64 is adjacent to a gas space 68, in which a gas-smoke mixture of
  • Propellant 64 urges when propellant 64 is ignited.
  • One end of the rod 58 forms a wall 70 of the gas space 68.
  • the switch 48 is shown in an electrically conductive state.
  • a current flows from a high-voltage battery via the terminal 50 to an electric motor, which is coupled via a cable to the terminal 52.
  • a crash sensor detects a crash and then causes an ignition voltage to be applied to the ignition contacts 66, 67. This ignites the Propellant 64, so that a gas-smoke mixture in the
  • Gas space 68 is spreading. This increases a pressure in the gas space 68, which also exerts a force on the wall 70. This shifts the rod 58 in the direction 60. A volume of the gas space 48 is thereby increased.
  • FIG. 4A and 4B A pyrotechnic switch similar to that of Figs. 1A and 1B is shown in Figs. 4A and 4B.
  • Fig. 4A the switch is shown in a state in which terminals 12 '' and 14 '' of the switch are electrically connected to each other via an electrical conductor 74.
  • the conductor 74 is integrally formed, for example as a rod.
  • the conductor 74 is fixedly connected to a wall 22 '.
  • the wall 22 ' which similarly to the wall 22 of the switch 10 defines a gas space 36, is not part of the
  • the conductor 74 is partially surrounded by sand 26, as has already been described in connection with FIG. 1A.
  • the conductor 74 has a mechanical predetermined breaking point 76. It can be formed for example by embossing the conductor 74 or by a laser cut.
  • the electrical conductor 74 may also have a geometry of a fuse, e.g. a taper of a cross section of the electrical conductor 74.
  • This section of the conductor 74 is preferably also surrounded by sand.
  • a geometry of a fuse is of course possible in other embodiments of the fuse switch according to the invention.
  • Fig. 4B the switch of Fig. 4A is shown in a state after ignition of a propellant charge 30 of the switch, which in its operation the propellant 30 of the
  • Switch 10 corresponds.
  • the electrical conductor 74 is severed at the predetermined breaking point 76. From the conductor 74 thereby two conductor sections 78 have arisen. Between these there is an isolating distance 42 'similar to the isolating distance 42 of the switch 10 in the open state.
  • FIGS. 5A and 5B Shown in FIGS. 5A and 5B is a further pyrotechnic switch, the structure of which is comparable to the switch 10 of FIGS. 1A and 1B and the switch of FIGS. 4A and 4B.
  • the switch of Figs. 5A and 5B an essential difference is that two terminals 12 '''and14'''' in the closed state of the switch, as shown in Fig. 5A, and in the open state, as in Fig. 5B are shown, each having the same relative position to each other. In other words, an external effect by the opening of the switch, so for example, a pushing out of the terminals 12 '''or14''', prevented.
  • the terminal 14 '' ' is electrically coupled via a plug contact 80 with an electrical conductor 82, which is fixedly connected to a closure part 34 for a gas space 36.
  • the closure member 34 and the gas space 36 correspond to those of the switch 10.
  • the terminal 14 ''' also be coupled via a positive connection with the conductor 82. It can also be provided a cohesive connection or a predetermined breaking point, which breaks when the switch opens, so that the electrical conductor 82 with respect to terminal 14 '''can move freely.
  • an external plug contact in the connection area can accommodate the movement of the electrical conductor 82.
  • Separation process can act on a possible arc and thus the arc can be deleted quickly. By not having the propellant between two separable contacts, these contacts can optimally do so
  • Voltage drop is caused by forcing multiple arcs, a deletion of the same can be effected by a sufficient number of separation distances.

Abstract

In the case of a crash of a motor vehicle, it must be ensured that electrical loads are cut off from voltage, because otherwise a short-circuit current can flow, for example via crushed cables, and a cable fire can result. In order to interrupt a power supply, loads can be coupled to a vehicle battery by means of a safety switch. When such a safety switch is opened, however, there is a risk that an electric arc can form between the contacts of the safety switch, and a current can thereby continue to flow, even when the safety switch is opened. The aim of the present invention is therefore to provide a safety switch, by means of which a vehicle battery can be reliably cut off from a vehicle electrical network. According to the invention, to this end, a pyrotechnic safety switch (10) is provided, wherein a propellant charge can be ignited in a gas chamber (36) spatially separated from an isolation distance (42) by means of which the interruption of the power supply is to be brought about. The invention is in particular suitable for uncoupling a high-voltage battery from a vehicle electrical network of a motor vehicle.

Description

Sicherungsschalter für eine Fahrzeugbatterie  Safety switch for a vehicle battery
Die Erfindung betrifft einen Sicherungsschalter einer The invention relates to a fuse switch a
Fahrzeugbatterie gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein solcher Sicherungsschalter ist beispielsweise aus der DE 198 19 662 AI bekannt. Vehicle battery according to the preamble of claim 1. Such a fuse switch is known for example from DE 198 19 662 AI.
Ein solcher Sicherungsschalter wird dazu eingesetzt, eine Fahrzeugbatterie im Falle eines Crashs elektrisch von einem Bordnetz des Fahrzeugs zu trennen, um somit das Bordnetz spannungsfrei zu schalten. Dadurch wird verhindert, dass beispielsweise über gequetschte Kabel ein Kurzschlussstrom fließt, der zu einem Brand führen kann. Zum Unterbrechen einer durch die Fahrzeugbatterie bereitgestellten Such a circuit breaker is used to electrically disconnect a vehicle battery in the event of a crash of a vehicle electrical system of the vehicle, so as to switch the electrical system voltage. This prevents a short-circuit current flowing through crimped cables, for example, which can lead to a fire. To interrupt a provided by the vehicle battery
Stromversorgung weist der Sicherungsschalter der Power supply, the fuse switch the
DE 198 19 662 AI eine pyrotechnische Einrichtung auf, also eine Treibladung oder einen Sprengsatz, durch welche zwei Kontaktstücke des Sicherungsschalters durch Zünden der pyrotechnischen Einrichtung getrennt werden können. DE 198 19 662 Al a pyrotechnic device, so a propellant charge or an explosive charge, by which two contacts of the fuse switch can be separated by igniting the pyrotechnic device.
Die beiden Kontaktstücke weisen dabei jeweils die Form eines einseitig geschlossenen Hohlzylinders auf und sind derart ineinander gesteckt, dass die Kontaktstücke die The two contact pieces each have the shape of a hollow cylinder closed on one side and are inserted into one another such that the contact pieces
pyrotechnische Einrichtung vollständig umschließen. Über die Seitenwände der Hohlzylinder der beiden Kontaktstücke kann ein Strom von einem batterieseitigen Anschluss zu einem bordnetzseitigen Anschluss geführt werden. Durch Zünden der pyrotechnischen Einrichtung entsteht in dem Gasraum, welcher durch die beiden ineinander gesteckten Kontaktstücke Completely enclose pyrotechnic device. Via the side walls of the hollow cylinder of the two contact pieces, a current can be conducted from a battery-side connection to an on-board connection. By igniting the pyrotechnic device is formed in the gas space, which through the two nested contact pieces
umschlossen ist, ein Druck, welcher die beiden Kontaktstücke auseinander schiebt und schließlich voneinander trennt, so dass die elektrische Verbindung zwischen den beiden is enclosed, a pressure which the two contact pieces pushes apart and finally separates, leaving the electrical connection between the two
Anschlüssen des Sicherungsschalters unterbrochen wird. Terminals of the fuse switch is interrupted.
Fließt während des Öffnens üben den Schutzschalters ein hoher Strom, so kann es vorkommen, dass zwischen den beiden If a high current flows through the circuit breaker during opening, it may happen that between the two
Kontaktstücken ein Lichtbogen entsteht, über welchen ein Strom auch dann weiterfließt, wenn die beiden Kontaktstücke vollständig voneinander getrennt sind. Bei Hochvoltbatterien, wie sie in Fahrzeugen zum Betreiben von Elektromotoren für einen Antrieb eingesetzt werden, können Lichtbögen auch entstehen, wenn kein hoher Strom fließt. Bei einer Contact pieces an arc is formed, over which a current continues to flow even when the two contact pieces are completely separated. In high-voltage batteries, such as those used in vehicles for operating electric motors for a drive, arcs can also occur when no high current flows. At a
Hochvoltbatterie werden mehrere 100 Volt elektrische Spannung bereitgestellt. Eine solch hohe Spannung reicht an sich schon aus, um einen Lichtbogen beim Trennen von Kontaktstücken hervorzurufen. Zum Unterbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Hochvoltbatterie und einem Bordnetz eines Fahrzeugs werden daher Schütze eingesetzt. Diese sind High-voltage battery are provided several 100 volts of electrical voltage. Such a high voltage is sufficient in itself to cause an arc when disconnecting contact pieces. To break an electrical connection between a high-voltage battery and a vehicle electrical system of a vehicle therefore contactors are used. These are
allerdings sehr teuer, so dass sich für eine Herstellung eines entsprechenden Fahrzeugs unerwünscht hohe Kosten ergeben . However, very expensive, so that arise for a production of a corresponding vehicle undesirably high costs.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs im Crashfall zuverlässig spannungsfrei geschaltet werden kann. It is an object of the present invention to provide a way by which an electrical system of a vehicle in the event of a crash can be reliably de-energized.
Die Aufgabe wird durch einen Sicherungsschalter für eine Fahrzeugbatterie zum Unterbrechen einer elektrischen The object is achieved by a safety switch for a vehicle battery to interrupt an electric
Verbindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Compound solved according to claim 1. advantageous
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters sind durch die Unteransprüche gegeben. Der erfindungsgemäße Sicherungsschalter weist zwei Anschlüsse auf, welche in einem verbindenden Zustand des Embodiments of the fuse switch according to the invention are given by the dependent claims. The fuse switch according to the invention has two terminals, which in a connecting state of the
Sicherungsschalters elektrisch miteinander verbunden sind. In einem zweiten, unterbrechenden Zustand des  Fuse switch are electrically connected together. In a second, interrupting state of
Sicherungsschalters ist zwischen den beiden Anschlüssen eine Trennstrecke ausgebildet. Zum Wechseln von dem verbindenden in den unterbrechenden Zustand ist ein Treibsatz zündbar und hierdurch ein Druck in einem Gasraum erzeugbar. Durch diesen Druck sind zwei Leiterelemente auseinander bewegbar, so dass sich zwischen den beiden Leiterelementen die Trennstrecke ausbildet. Die Trennstrecke und der Gasraum sind bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsschalter räumlich voneinander getrennt .  Fuse switch is formed between the two terminals a separation distance. To change from the connecting to the interrupting state, a propellant is ignitable and thereby a pressure in a gas space can be generated. By this pressure, two conductor elements are moved apart, so that forms the separation distance between the two conductor elements. The separation distance and the gas space are spatially separated from each other in the fuse switch according to the invention.
Unter einem Leiterelement ist hierbei ein elektrisch Under a conductor element here is an electrical
leitender Festkörper zu verstehen, über welchen bei dem to understand conductive solid, over which in the
Sicherungsschalter ein Strom im verbindenden Zustand des Sicherungsschalters von dem einen Anschluss zum anderen geführt werden kann. Bei den beiden Leiterelementen kann es sich um zwei separate Körper handeln. Es kann aber auch vorgesehen sein, bei dem Sicherungsschalter einen einstückig ausgebildeten Leiter bereitzustellen, welcher durch den gezündeten Treibsatz in die zwei Leiterelemente zerrissen wird. Eine Trennstrecke eines Schalters ist derjenige Fuse switch a current in the connecting state of the fuse switch can be passed from one terminal to the other. The two conductor elements can be two separate bodies. But it can also be provided to provide an integrally formed conductor in the fuse switch, which is torn by the ignited propellant charge in the two conductor elements. An isolating distance of a switch is the one
Raumbereich, in welchem durch Auseinanderbewegen von zwei Leiterelementen eine Unterbrechung eines Stromes bewirkt werden soll. Entsprechend ist hier unter Trennen von zwei Leiterelementen das Auseinanderbewegen derselben gemeint. Spatial region in which an interruption of a current is to be effected by moving apart of two conductor elements. Accordingly, the separation of two conductor elements is meant here by separating them.
Durch den erfindungsgemäßen Sicherungsschalter ergibt sich der Vorteil, dass sich zwischen den beiden getrennten By the fuse switch according to the invention there is the advantage that between the two separate
Leiterelementen, also im Bereich der Trennstrecke kein Rauch oder heißes Gas befindet, wie es durch den Treibsatz nach dem Zünden erzeugt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Gas-Rauch-Gemisch des Treibsatzes das Bilden eines Lichtbogens im Bereich der Trennstrecke Conductor elements, ie no smoke or hot gas in the region of the separation line, as it is generated by the propellant after ignition. The invention is the realization basis that the gas-smoke mixture of the propellant charge forming an arc in the region of the separation distance
begünstigt. Durch die räumliche Trennung des Gasraumes, in welchem sich das Gas-Rauch-Luftgemisch des Treibsatzes ausbreitet, von der Trennstrecke wird somit die favored. Due to the spatial separation of the gas space in which the gas-smoke-air mixture of the propellant propagates, of the separation distance is thus the
Wahrscheinlichkeit verringert, dass beim Öffnen des Probability decreases when opening the
Sicherungsschalters, d. h. beim Wechsel von dem verbindenden in den unterbrechenden Zustand, ein Lichtbogen entsteht. Fuse switch, d. H. when changing from the connecting to the interrupting state, an arc is created.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters ist wenigstens ein elektrisch In an advantageous embodiment of the fuse switch according to the invention is at least one electrical
isolierendes Mittel bereitgestellt, welches im insulating agent provided in the
unterbrechenden Zustand zwischen den getrennten interrupting state between the disconnected
Leiterelementen angeordnet ist. Das elektrisch isolierende Mittel kann in einer Realisierung der Erfindung durch einen Festkörper, eine Flüssigkeit oder ein Gas bereitgestellt sein. Für den Fall, dass es sich bei dem Mittel um einen Festkörper oder eine Flüssigkeit handelt, ist bei dieser Weiterbildung im unterbrechenden Zustand des Conductor elements is arranged. The electrically insulating means may be provided in an implementation of the invention by a solid, a liquid or a gas. In the event that the agent is a solid or a liquid, is in this development in the interrupting state of the
Sicherungsschalters verhindert, dass ein Lichtbogen auf kürzestem Wege zwischen den beiden Leiterelementen verlaufen kann. Indem ein Lichtbogen verlängert wird, ergibt sich der Vorteil, dass ein Spannungsabfall über der Trennstrecke größer ist als bei einem direkt auf kürzestem Wege zwischen den zwei Leiterelementen verlaufenden Lichtbogen. Für den Fall, dass das Mittel ein Gas ist, wird durch dieses eine Konzentration eines heißen, ionisierten Gases verdünnt, welches zur Aufrechterhaltung eines Lichtbogens beiträgt. Durch Bereitstellen des elektrisch isolierenden Mittels ergibt sich der Vorteil, dass eine Stromstärke eines nach dem Öffnen des Sicherungsschalters weiter fließenden Stroms verringert werden kann und eine Wahrscheinlichkeit eines Verlöschens des Lichtbogens vergrößert ist. Bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsschalter kann vorgesehen sein, dass wenigstens eines der beiden Leiterelemente von einem isolierenden Mittel, insbesondere Sand, umgeben ist und dass durch das Trennen der Leiterelemente das isolierende Mittel zwischen die Leiterelemente gelangen kann. Durch Einbetten des Leiterelements in das isolierende Mittel ergibt sich der Vorteil, dass während des Trennens der beiden Circuit breaker prevents an arc from running the shortest way between the two conductor elements. By extending an arc, there is the advantage that a voltage drop across the separation distance is greater than in an arc extending directly over the shortest path between the two conductor elements. In the case where the agent is a gas, it dilutes a concentration of a hot, ionized gas, which contributes to the maintenance of an arc. By providing the electrically insulating means, there is an advantage that a current of a current which continues to flow after opening the fuse switch can be reduced and a likelihood of the arc extinguishing is increased. In the circuit breaker according to the invention it can be provided that at least one of the two conductor elements is surrounded by an insulating means, in particular sand, and that by separating the conductor elements, the insulating means can get between the conductor elements. By embedding the conductor element in the insulating means there is the advantage that during the separation of the two
Leiterelemente Luft, welche ansonsten zwischen die beiden Leiterelemente strömen könnte und in welcher sich ein Conductor elements air, which could otherwise flow between the two conductor elements and in which a
Lichtbogen ausbilden könnte, von dem isolierenden Mittel verdrängt wird. Dies verringert in vorteilhafter Weise die Wahrscheinlichkeit, dass beim Trennen der Leiterelemente ein Lichtbogen entsteht. Es kann dabei vorgesehen sein, dass sich das isolierende Mittel nach einem Öffnen des Arc could form, is displaced by the insulating means. This advantageously reduces the likelihood that an arc occurs when the conductor elements are disconnected. It may be provided that the insulating means after opening the
Sicherungsschalters verflüchtigt oder aufbraucht, so dass es sich im unterbrechenden Zustand nicht mehr zwischen den getrennten Leiterelementen befindet.  Fuse switch volatilizes or consumes, so that it is no longer in the interrupting state between the separate conductor elements.
Bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsschalter kann auch ein im verbindenden Zustand des Sicherungsschalters mechanisch vorgespanntes Element vorgesehen sein, welches durch das Trennen der Leiterelemente freigegeben wird und bei dem hierdurch ein elektrisch isolierender Bereich des Elements zwischen die getrennten Leiterelemente bewegt wird. Durch Verwenden eines mechanisch vorgespannten Elements zum Bewegen eines elektrisch isolierenden Bereichs des Elements mit einer durch die mechanische Vorspannung bewirkten Kraft in die Trennstrecke ergibt sich der Vorteil, dass der elektrisch isolierende Bereich auch dann in die Trennstrecke gedrängt werden kann, wenn ihm eine Kraft entgegenwirkt, wie sie beispielsweise durch eine Wechselwirkung mit einem Lichtbogen hervorgerufen werden kann. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters ergibt sich, wenn im unterbrechenden Zustand des Sicherungsschalters eine Mehrzahl von In the fuse switch according to the invention may also be provided in the connecting state of the fuse switch mechanically biased element, which is released by the separation of the conductor elements and in which an electrically insulating region of the element between the separate conductor elements is thereby moved. By using a mechanically biased element for moving an electrically insulating region of the element with a force caused by the mechanical prestressing force into the separation path, there is the advantage that the electrically insulating region can be forced into the separation path even if it is counteracted by a force, as can be caused by an interaction with an arc, for example. A further advantageous embodiment of the fuse switch according to the invention results when in the interrupting state of the fuse switch a plurality of
Trennstrecken ausgebildet ist. Bei dieser Weiterbildung weist der Sicherungsschalter hierzu eine Mehrzahl von Parting lines is formed. In this development, the fuse switch for this purpose has a plurality of
Leiterelementen auf, die voneinander beabstandet angeordnet sind. Des Weiteren weist der Sicherungsschalter bewegbare Leiterelemente auf, welche im verbindenden Zustand des Conductor elements which are arranged spaced from each other. Furthermore, the safety switch on movable conductor elements, which in the connecting state of
Sicherungsschalters die beabstandet angeordneten Safety switch arranged at a distance
Leiterelemente zu einer Reihenschaltung elektrisch verbinden. Beim Wechsel des Zustands des Sicherungsschalters sind dabei die bewegbaren Leiterelemente jeweils von wenigstens einem der beabstandet angeordneten Leiterelemente trennbar. Durch Bereitstellen von einer Mehrzahl von Trennstrecken wird bewirkt, dass ein Strom nach dem Öffnen des Electrically connect conductor elements to a series connection. When changing the state of the fuse switch while the movable conductor elements are each separated from at least one of the spaced-apart conductor elements. By providing a plurality of separation paths, a current is caused to flow after the opening of the
Sicherungsschalters nur dann weiter zwischen den zwei Fuse switch only then between the two
Anschlüssen fließen kann, wenn in jeder der Trennstrecken ein Lichtbogen auftritt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise bewirkt werden, dass durch eine geringe mechanische Bewegung der einzelnen bewegbaren Leiterelemente bereits eine Connections can flow when an arc occurs in each of the separation lines. This can be effected in an advantageous manner that already by a small mechanical movement of the individual movable conductor elements
insgesamt verhältnismäßig lange Trennstrecke gebildet wird, die sich aus der Mehrzahl der Trennstrecken zusammensetzt. Overall, relatively long separation distance is formed, which is composed of the plurality of separation lines.
Der Sicherungsschalter mit der Mehrzahl von Trennstrecken wird in vorteilhafter Weise weitergebildet, wenn die The safety switch with the plurality of separation lines is advantageously developed if the
beabstandet angeordneten Leiterelemente entlang einer spaced conductor elements along a
Richtung aufgereiht angeordnet sind und die bewegbaren Direction are arranged lined up and the movable
Leiterelemente mittels des Drucks gemeinsam in die Richtung verschiebbar sind. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache mechanische Anordnung der bewegbaren Leiterelemente, mittels der die Mehrzahl der Trennstrecken gebildet werden kann. Bevorzugt ist wenigstens eines der beabstandet angeordneten Leiterelemente ein Hohlzylinder und wenigstens eines der bewegbaren Leiterelemente mittels des Drucks in den Ladder elements are jointly displaced in the direction of the pressure. This results in an advantageous manner a particularly simple mechanical arrangement of the movable conductor elements, by means of which the plurality of separation sections can be formed. Preferably, at least one of the spaced-apart conductor elements is a hollow cylinder and at least one of the movable conductor elements by means of the pressure in the
Hohlzylinder verschiebbar. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Bewegung des bewegbaren Leiterelements nicht durch isolierende Mittel, wie z. B. Sand, behindert wird, wenn dieser den Hohlzylinder umgibt. Slidable hollow cylinder. This results in the advantage that a movement of the movable conductor element not by insulating means, such. As sand, is obstructed when surrounding the hollow cylinder.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Dazu zeigt: eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines pyrotechnischen Schalters gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen The invention will be explained in more detail below with reference to examples. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section of a pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
Sicherungsschalters, wobei der Schalter geschlossen ist ;  Fuse switch, wherein the switch is closed;
Fig. 1B eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Schalters aus Fig. 1A, wobei der Schalter geöffnet ist; FIG. 1B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 1A with the switch open; FIG.
Fig. 2A eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines zweiten pyrotechnischen Schalters gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fig. 2A is a schematic representation of a longitudinal section of a second pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
Sicherungsschalters, wobei der Schalter geschlossen ist ;  Fuse switch, wherein the switch is closed;
Fig. 2B eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Schalters aus Fig. 2A, wobei der Schalter geöffnet ist; FIG. 2B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 2A with the switch open; FIG.
Fig. 3A eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines dritten pyrotechnischen Schalter gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters, wobei der Schalter geschlossen ist ; Fig. 3A is a schematic representation of a longitudinal section of a third pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention Fuse switch, wherein the switch is closed;
Fig. 3B eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Schalters aus Fig. 3A, wobei der Schalter geöffnet ist; FIG. 3B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 3A with the switch open; FIG.
Fig. 4A eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines vierten pyrotechnischen Schalters gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen 4A is a schematic representation of a longitudinal section of a fourth pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
Sicherungsschalters, wobei der Schalter geschlossen ist ;  Fuse switch, wherein the switch is closed;
Fig. 4B eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Schalters aus Fig. 4A, wobei der Schalter geöffnet ist; FIG. 4B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of FIG. 4A with the switch open; FIG.
Fig. 5A eine schematische Darstellung eines Längsschnitts eines fünften pyrotechnischen Schalters gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fig. 5A is a schematic representation of a longitudinal section of a fifth pyrotechnic switch according to an embodiment of the invention
Sicherungsschalters, wobei der Schalter geschlossen ist; und  Fuse switch, wherein the switch is closed; and
Fig. 5B eine schematische Darstellung eines Längsschnitts des Schalters aus Fig. 5A, wobei der Schalter geöffnet ist; Fig. 5B is a schematic illustration of a longitudinal section of the switch of Fig. 5A with the switch open;
Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen des e findungsgemäßen Sicherungsschalters dar. The examples represent preferred embodiments of the inventive fuse switch.
In Fig. 1A ist ein pyrotechnischer Schalter 10 dargestellt, der in einem Personenkraftwagen eingebaut ist. Der Schalter 10 weist einen ersten Anschluss 12 auf, über welchen der Schalter 10 mit einem Kontakt einer in Fig. 1A nicht dargestellten Hochvoltbatterie elektrisch verbunden ist. An einem zweiten Anschluss 14 ist ein in Fig. 1A nicht In Fig. 1A, a pyrotechnic switch 10 is shown, which is installed in a passenger car. The switch 10 has a first terminal 12 over which the switch 10 does not contact a contactor in FIG. 1A represented high-voltage battery is electrically connected. At a second terminal 14, one in Fig. 1A is not
dargestelltes Kabel angeschlossen, über welches der Anschluss 14 mit einem Elektromotor für einen Antrieb des connected cable, via which the terminal 14 with an electric motor for driving the
Personenkraftwagens gekoppelt ist. Passenger car is coupled.
Im Inneren eines Gehäuses 16 des Schalters 10 befindet sich ein Steckverbinder 18, welcher mit dem Anschluss 12 Inside a housing 16 of the switch 10 is a connector 18 which is connected to the terminal 12th
elektrisch gekoppelt ist. In dem Steckverbinder 18 steckt ein Ende eines elektrisch leitenden Stabes 20. Der Stab 20 ist von dem Steckverbinder 18 durch eine Metallfeder mittels einer Klemmverbindung gehalten. An seinem anderen Ende ist der Stab 20 mit einer Wand 22 fest verbunden, die ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material besteht. An der Wand 22 ist auch der Anschluss 14 befestigt. is electrically coupled. In the connector 18 is one end of an electrically conductive rod 20. The rod 20 is held by the connector 18 by a metal spring by means of a clamping connection. At its other end, the rod 20 is fixedly connected to a wall 22, which also consists of an electrically conductive material. On the wall 22 and the terminal 14 is attached.
Der Steckverbinder 18 und ein Teil des Stabes 20 befinden sich in einer Kammer 24, die mit Sand 26 gefüllt ist. In der Kammer 24 befindet sich auch eine Kunststoffplatte 28 mit einem Loch, durch welches der Stab 20 gesteckt ist. The connector 18 and a portion of the rod 20 are located in a chamber 24 which is filled with sand 26. In the chamber 24 is also a plastic plate 28 with a hole through which the rod 20 is inserted.
In dem Gehäuse 16 befindet sich auch ein Treibsatz 30 aus einem Sprengstoff. Zu dem Treibsatz 30 gehören zwei In the housing 16 is also a propellant 30 from an explosive. The propellant 30 includes two
Zündkontakte 32, 33, an die eine Zündspannung angelegt werden kann, um den Treibsatz 30 zu zünden. Ignition contacts 32, 33, to which an ignition voltage can be applied to ignite the propellant 30.
Die Wand 22 gehört zu einem Verschlussteil 34, welches einen den Treibsatz 30 umgebenden Gasraum 36 von einem in Fig. 1A rechts von der Wand 22 gelegenen Raum trennt. Das The wall 22 belongs to a closure part 34 which separates a gas space 36 surrounding the propellant charge 30 from a space located to the right of the wall 22 in FIG. 1A. The
Verschlussteil 34 weist die Form eines einseitig Locking part 34 has the shape of a one-sided
geschlossenen Hohl Zylinders auf. Die Wand 22 verschließt den Hohlzylinder dabei in eine Richtung entlang einer Achse des Hohlzylinders. Das Verschlussteil 34 ist beweglich in dem Gehäuse 16 gelagert und kann in eine Richtung 38 verschoben werden. Das Verschlussteil 34 ist allerdings durch die closed hollow cylinder. The wall 22 closes the hollow cylinder in a direction along an axis of the hollow cylinder. The closure part 34 is movably mounted in the housing 16 and can be displaced in a direction 38 become. The closure member 34 is, however, through the
Klemmverbindung zwischen dem Stab 20 und dem Steckverbinder 18 in der in Fig. 1A gezeigten Lage gehalten. Zusätzlich kann dies auch durch Kunststoffnasen unterstützt werden (hier nicht dargestellt) . Das Gehäuse 16 weist des Weiteren eine Auflassöffnung 40 auf, durch welche Luft aus dem Gehäuse 16 strömen kann, wenn das Verschlussteil 34 entlang der Richtung 38 bewegt wird. Clamping connection between the rod 20 and the connector 18 is held in the position shown in Fig. 1A. In addition, this can also be supported by plastic noses (not shown here). The housing 16 further includes an orifice 40 through which air can flow from the housing 16 as the closure member 34 is moved along the direction 38.
Die beiden Anschlüsse 12 und 14 sind über den Steckverbinder 18, den Stab 20 und die Wand 22 elektrisch miteinander verbunden. Dadurch kann der Elektromotor mit Strom aus der Hochvoltbatterie versorgt werden. Mittels des Schalters 10 ist es bei dem Personenkraftwagen ermöglicht, die The two terminals 12 and 14 are electrically connected to each other via the connector 18, the rod 20 and the wall 22. As a result, the electric motor can be supplied with power from the high-voltage battery. By means of the switch 10, it is possible in the passenger car, the
Hochvoltbatterie im Falle eines Unfalls des High voltage battery in case of an accident of the
Personenkraftwagens zuverlässig von dem Elektromotor zu entkoppeln, so dass kein Strom mehr von der Hochvoltbatterie zu dem Elektromotor fließt. Dies wird im Folgenden im Passenger car reliably decouple from the electric motor, so that no more current flows from the high-voltage battery to the electric motor. This will be explained below
Zusammenhang mit den Fig. 1A und 1B veranschaulicht. Illustrated in connection with FIGS. 1A and 1B.
Dazu sei angenommen, dass eine Crashsensorik des It is assumed that a crash sensor of the
Personenkraftwagens einen Aufprall des Personenkraftwagens auf ein schweres Hindernis erkennt. Durch die Crashsensorik wird daraufhin bewirkt, dass zwischen den Kontakten 32, 33 des Treibsatzes 30 eine Zündspannung bereitgestellt wird. Dies zündet den Treibsatz 30, woraufhin er explodiert. Ein hierdurch von dem Treibsatz 30 erzeugtes, heißes Gas-Rauch- Gemisch erhöht einen Druck in dem Gasraum 36, der auch auf die Wand 22 wirkt. Die Wand 22 wird dadurch mit einer Kraft in die Richtung 38 beaufschlagt. Passenger car detects a collision of the passenger car on a heavy obstacle. The crash sensor then causes a starting voltage to be provided between the contacts 32, 33 of the propellant charge 30. This ignites the propellant 30, whereupon it explodes. A hot gas-smoke mixture produced thereby by the propellant 30 increases a pressure in the gas space 36, which also acts on the wall 22. The wall 22 is thereby acted upon by a force in the direction 38.
Die auf die Wand 22 wirkende Kraft ist größer als diejenige Kraft, die durch die Klemmverbindung im Steckverbinder 18 auf den Stab 20 in die Richtung 38 höchstens ausgeübt werden kann. Dadurch ist es ermöglicht, dass durch den Druck im Gasraum 36 das Verschlussteil 34 in Bewegung gesetzt wird und der Stab 20 aus dem Steckverbinder 18 gezogen wird. The force acting on the wall 22 is greater than the force exerted by the clamping connection in the connector 18 on the rod 20 in the direction 38 at most can. This makes it possible that the closure member 34 is set in motion by the pressure in the gas space 36 and the rod 20 is pulled out of the connector 18.
Das Verschlussteil 34 wird dann durch den Druck soweit in die Richtung 38 bewegt, bis es an eine Wand des Gehäuses 16 anschlägt. Mit der Bewegung des Verschlussteils 34 ist der Stab 20 von dem Steckverbinder 18 weggezogen worden. In Fig. 1B ist veranschaulicht, wie dadurch zwischen dem Stab 20 und dem Steckverbinder 18 eine Trennstrecke 42 ausgebildet worden ist. Der Bereich der Trennstrecke 42 ist vollständig mit Sand 26 gefüllt. Der Sand 26 wurde durch die Schwerkraft und die während des Aufpralls des Personenkraftwagens auf das The closure member 34 is then moved in the direction 38 by the pressure until it abuts a wall of the housing 16. With the movement of the closure member 34, the rod 20 has been pulled away from the connector 18. FIG. 1B illustrates how a separation gap 42 has been formed between the rod 20 and the connector 18. The region of the separation section 42 is completely filled with sand 26. The sand 26 was damaged by gravity and during the impact of the passenger car on the
Hindernis wirkende Beschleunigungskraft zwischen den Obstacle acting acceleration force between the
Steckverbinder 18 und den Stab 20 gedrängt, während sich der Stab 20 von dem Steckverbinder 18 wegbewegt hat. Auch der in dem Gasraum 36 herrschende, von dem Treibsatz 30 verursachte Druck hat die Kammer derart komprimiert, dass der Sand 26 in den Bereich der Trennstrecke 42 gedrückt worden ist. Durch den Sand ist wirkungsvoll verhindert, dass sich beim Connector 18 and the rod 20 urged while the rod 20 has moved away from the connector 18. Also, the prevailing in the gas space 36, caused by the propellant 30 pressure has compressed the chamber so that the sand 26 has been pressed into the region of the separation section 42. By the sand is effectively prevented, that at the
Herausziehen des Stabes 20 aus dem Steckverbinder 18 ein Lichtbogen zwischen diesen beiden Bauteilen im Bereich der Trennstrecke 42 bildet und dadurch ein Strom zwischen den Anschlüssen 12 und 14 weiter fließen kann. Pulling out the rod 20 from the connector 18 forms an arc between these two components in the region of the separation path 42 and thereby a current between the terminals 12 and 14 can continue to flow.
Anstelle des Steckverbinders 18 kann auch eine Instead of the connector 18 may also be a
Stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Stab 20 und dem Cohesive connection between the rod 20 and the
Anschluss 12 vorgesehen sein. Durch den Treibsatz 30 kann dann bewirkt werden, dass diese stoffschlüssige Verbindung zerstört wird. Durch eine stoffschlüssige Verbindung ergibt sich als weiterer Vorteil, dass bei dem Schalter im Terminal 12 may be provided. By the propellant 30 can then be effected that this cohesive connection is destroyed. By a cohesive connection results in a further advantage that the switch in
geschlossenen Zustand keine Kontaktfläche zwischen dem Stab 20 und dem Anschluss 12 besteht, an welcher Verlustwärme freigesetzt wird. Dies macht den Schalter besonders Closed state no contact surface between the rod 20 and the terminal 12 is at which heat loss is released. This makes the switch special
verlustarm . low loss.
Anstelle von Sand oder zusätzlich zu diesem kann auch ein anderes, elektrisch isolierendes Mittel verwendet werden. Beispielsweise kann auch eine elektrisch isolierende Instead of or in addition to sand, another electrically insulating agent may be used. For example, an electrically insulating
Flüssigkeit, wie z.B. Transformatorenöl , oder auch ein solches Gas, wie z. B. Schweielhexafluorid (chemische Formel: SF6) , verwendet werden. Liquid, such as transformer oil, or such a gas, such as. B. Schweielhexafluorid (chemical formula: SF 6 ) can be used.
Durch die Kunststoffplatte 28 wird für den Fall, dass durch den Sand 26 eine Bildung eines Lichtbogens nicht verhindert wird, eine selbständige Löschung des Lichtbogens zusätzlich begünstigt . By the plastic plate 28 is in the event that the formation of an arc is not prevented by the sand 26, an automatic extinction of the arc additionally favors.
In den Fig. 2A und 2B ist ein pyrotechnischer Schalter 44 dargestellt, der einen ähnlichen Aufbau aufweist wie der pyrotechnische Schalter 10 der Fig. 1A und IB. Daher werden im Zusammenhang mit den Fig. 2A und 2B nur diejenigen 2A and 2B, a pyrotechnic switch 44 is shown, which has a similar construction as the pyrotechnic switch 10 of FIGS. 1A and 1B. Therefore, in connection with Figs. 2A and 2B, only those will be described
Bauteile des Schalters 44 näher erläutert, durch welche sich der Schalter 44 von dem Schalter 10 unterscheidet. Des Components of the switch 44 explained by which the switch 44 differs from the switch 10. Of
Weiteren sind in den Figuren 2A und 2B für Bauteile des Further, in Figures 2A and 2B for components of
Schalters 44, die in ihrer Funktion Bauteilen des Schalters 10 entsprechen, gestrichene Varianten derjenigen Switch 44, which correspond in their function components of the switch 10, painted variants of those
Bezugszeichen vergeben, welche für die entsprechenden Assign reference numerals, which for the corresponding
Bauteile des Schalters 10 in den Figuren 1A und 1B vergeben sind . Components of the switch 10 in Figures 1A and 1B are assigned.
Der Schalter 44 ist in Fig. 2A in einem Zustand dargestellt, in welchem er einen batterieseitigen Anschluss 12' mit einem verbraucherseitigen Anschluss 14' elektrisch verbindet. The switch 44 is shown in FIG. 2A in a state in which it electrically connects a battery-side terminal 12 'to a load-side terminal 14'.
Ähnlich wie bei dem Schalter 10 ist auch bei dem Schalter 44 eine Kammer 24' bereitgestellt, in welcher ein Steckverbinder 18' und ein Stab 20' elektrisch miteinander verbunden sind. In der Kammer 24' sind des Weiteren Kunststoffplatten 46 an einer Wand der Kammer 24' befestigt. Die Kunststoffplatten 46 ragen in die Kammer 24' so weit hinein, dass sie auf dem Stab 20' aufliegen. Sie sind dabei derart umgebogen, dass sie elastisch verformt sind. Mit anderen Worten sind die Similar to the switch 10, a chamber 24 'is also provided in the switch 44 in which a connector 18' and a rod 20 'are electrically connected to each other. In the chamber 24 'are further plastic plates 46 attached to a wall of the chamber 24'. The plastic plates 46 protrude into the chamber 24 'so far that they rest on the rod 20'. They are bent over in such a way that they are elastically deformed. In other words, those are
Kunststoffplatten 46 mechanisch vorgespannt und werden in ihrer Lage durch den Stab 20' gehalten. Plastic plates 46 mechanically biased and are held in position by the rod 20 '.
In Fig. 2B ist der Zustand des Schalters 44 gezeigt, wie er ihn nach einem Zünden einer in Fig. 2A dargestellten In Fig. 2B, the state of the switch 44 is shown as it after igniting a in Fig. 2A shown
Treibladung 30' eingenommen hat. Der Schalter 44 wechselt von dem in Fig. 2A dargestellten Zustand in den in Fig. 2B dargestellten Zustand in ähnlicher Weise, wie es in Propellant 30 'has taken. The switch 44 changes from the state shown in FIG. 2A to the state shown in FIG. 2B in a manner similar to that in FIG
Zusammenhang mit dem Schalter 10 bereits beschrieben ist. Connection with the switch 10 has already been described.
In Fig. 2B ist gezeigt, wie durch das Zünden des Treibsatzes 30' der Stab 20' teilweise aus der Kammer 24' herausgezogen worden ist. Dadurch sind die Kunststoffplatten 46 freigegeben worden, so dass sie sich aufgrund ihrer mechanischen In Fig. 2B it is shown how the rod 20 'has been partly pulled out of the chamber 24' by the ignition of the propellant charge 30 '. As a result, the plastic plates 46 have been released so that they due to their mechanical
Vorspannung selbständig zwischen den Stab 20' und den Bias independently between the rod 20 'and the
Steckverbinder 18' bewegt haben. Die Kunststoff latten 46 können dabei so groß gewählt sein, dass sie, wie in Fig. 2B gezeigt, von einer Wand der Kammer 24', an welcher sie befestigt sind, zu einer gegenüberliegenden Wand reichen. Eine Kunststoff latte 46 bildet dann eine Trennwand zwischen dem Steckverbinder 18' und dem Stab 20' . Connector 18 'have moved. The plastic slats 46 can be chosen so large that they, as shown in Fig. 2B, from a wall of the chamber 24 ', to which they are attached to an opposite wall. A plastic latte 46 then forms a partition between the connector 18 'and the rod 20'.
Es kann auch vorgesehen sein, kürzere Kunststoff latten 46 zu verwenden, welche sich im geöffneten Zustand des Schalters 44 von der Wand, an welcher sie befestigt sind, nicht It may also be provided to use shorter plastic slats 46, which are not in the open state of the switch 44 from the wall to which they are attached
vollständig bis zur gegenüberliegenden Wand erstrecken. Die Kunststoffplatten 46 können dabei in Verlaufsrichtung einer Verbindungslinie zwischen dem Steckverbinder 18' und dem Stab 20' abwechselnd an gegenüberliegenden Wänden befestigt sein, wie es auch bei dem Schalter 44 der Fall ist, was in Fig. 2A zu erkennen ist. Dadurch wird von den Kunststoffplatten 46 im geöffneten Zustand des Schalters 44 ein so genanntes extend completely to the opposite wall. The plastic plates 46 may be alternately attached to opposite walls in the direction of a connecting line between the connector 18 'and the rod 20' as is the case with the switch 44, which can be seen in FIG. 2A. As a result, of the plastic plates 46 in the open state of the switch 44, a so-called
Labyrinth ausgebildet. Für den Fall, dass beim Öffnen des Schalters 44 ein Lichtbogen entsteht, muss dieser dann besonders lang sein, um vom Steckverbinder 18' an den Labyrinth formed. In the event that an arc is formed when opening the switch 44, then this must then be particularly long, from the connector 18 'to the
Kunststoffplatten vorbei zum Stab 20' zu reichen. Dies begünstigt eine selbständige Löschung des Lichtbogens. Für den Fall, dass die Kunststoffplatten 46 den Steckverbinder 18' vollständig vom Stab 20' trennen, kann durch die Pass plastic plates over to the bar 20 '. This promotes an autonomous extinction of the arc. In the event that the plastic plates 46, the connector 18 'completely separate from the rod 20', can through the
Kunststoffplatten 46 eine aktive Löschung des Lichtbogens bewirkt werden. Plastic plates 46 active erasure of the arc can be effected.
Anstelle der Kunststoffplatten 46 können auch andere Instead of the plastic plates 46 can also others
isolierende Materialien, wie z. B. Keramik, verwendet werden. Um beispielsweise eine Keramikplatte zwischen den insulating materials, such. As ceramics, are used. For example, a ceramic plate between the
Steckverbinder 18' und den Stab 20' zu bewegen, kann eine solche Keramikplatte Teil eines verschwenkbaren Isolators sein, der beispielsweise über einen Federmechanismus in der Kammer 24' verschwenkbar ist. Die Federn des Federmechanismus sind dann ähnlich wir die elastisch verformten To move connector 18 'and the rod 20', such a ceramic plate may be part of a pivotable insulator which is pivotable, for example via a spring mechanism in the chamber 24 '. The springs of the spring mechanism are then similar to the elastically deformed ones
Kunststoff latten 46 im geschlossenen Zustand des Schalters 44 mechanisch vorgespannt. Plastic latten 46 mechanically biased in the closed state of the switch 44.
In den Fig. 3A und 3B ist ein weiterer pyrotechnischer In Figs. 3A and 3B is another pyrotechnic
Schalter 48 in zwei unterschiedlichen Zuständen dargestellt. Der Schalter 48 weist elektrische Anschlüsse 50, 52 auf, über welche der Schalter 48 mit anderen elektrischen Komponenten verbunden werden kann. Der Schalter 48 kann insbesondere als Sicherung für eine Hochvoltbatterie verwendet werden. Switch 48 shown in two different states. The switch 48 has electrical connections 50, 52, via which the switch 48 can be connected to other electrical components. The switch 48 can be used in particular as a fuse for a high-voltage battery.
Zwischen den beiden Anschlüssen 50, 52 befindet sich eine Kammer 54. Ein Innenraum 55 der Kammer 54 ist mit Sand gefüllt. In der Kammer 54 befinden sich des Weiteren Hülsen 56, die koaxial zueinander angeordnet sind, wobei sie sich einander nicht berühren. Die Hülsen 56 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, wie z. B. Kupfer, Aluminium oder Eisen. Durch die Hülsen 56 ist eine Stange 58 gesteckt, die aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist. Die Stange kann beispielsweise aus Kunststoff oder einer Keramik bestehen. Die Stange 58 erstreckt sich nahezu durch die gesamte Kammer 54 und ist in eine Richtung 60 entlang der Achsen der Hülsen 56 beweglich gelagert. Between the two ports 50, 52 is a chamber 54. An interior 55 of the chamber 54 is filled with sand. In the chamber 54 are further sleeves 56, which are arranged coaxially with each other while not touching each other. The sleeves 56 are made of an electrically conductive material, such. As copper, aluminum or iron. Through the sleeves 56, a rod 58 is inserted, which is made of an electrically insulating material. The rod may for example consist of plastic or a ceramic. The rod 58 extends almost through the entire chamber 54 and is movably supported in a direction 60 along the axes of the sleeves 56.
Die Stange 58 ist an mehreren Stellen von Ringen 62 umgeben, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. In dem in Fig. 3A gezeigten Zustand des Schalters 48 berührt jeder Ring 62 jeweils zwei Hülsen 56. Dadurch ergibt sich eine Reihenschaltung der Hülsen 56. The rod 58 is surrounded at several points by rings 62, which consist of an electrically conductive material. In the state of the switch 48 shown in FIG. 3A, each ring 62 contacts two sleeves 56 in each case. This results in a series connection of the sleeves 56.
Der Schalter 48 weist des Weiteren einen Treibsatz 64 mit zwei Zündkontakten 66, 67 auf. An den Treibsatz 64 grenzt ein Gasraum 68 an, in welchen ein Gas-Rauch-Gemisch des The switch 48 further includes a propellant 64 with two firing contacts 66, 67. At the propellant 64 is adjacent to a gas space 68, in which a gas-smoke mixture of
Treibsatzes 64 drängt, wenn der Treibsatz 64 gezündet wird. Ein Ende der Stange 58 bildet eine Wandung 70 des Gasraumes 68. Propellant 64 urges when propellant 64 is ignited. One end of the rod 58 forms a wall 70 of the gas space 68.
In dem in Fig. 3A veranschaulichten Beispiel ist der Schalter 48 in einem elektrisch leitenden Zustand dargestellt. In dem Beispiel fließe ein Strom von einer Hochvoltbatterie über den Anschluss 50 zu einem Elektromotor, welcher über ein Kabel mit dem Anschluss 52 gekoppelt sei. In the example illustrated in FIG. 3A, the switch 48 is shown in an electrically conductive state. In the example, a current flows from a high-voltage battery via the terminal 50 to an electric motor, which is coupled via a cable to the terminal 52.
Der Strom fließt dabei innerhalb des Schalters 48 abwechselnd über jeweils eine Hülse und einen damit in Berührung The current flows within the switch 48 alternately via a respective sleeve and thus in contact
stehenden Ring 62. Ein Crashsensor detektiere in dem Beispiel einen Crash und bewirke daraufhin, dass eine Zündspannung an den Zündkontakten 66, 67 angelegt werde. Dies zündet den Treibsatz 64, so dass sich ein Gas-Rauch-Gemisch in dem In the example, a crash sensor detects a crash and then causes an ignition voltage to be applied to the ignition contacts 66, 67. This ignites the Propellant 64, so that a gas-smoke mixture in the
Gasraum 68 ausbreitet. Dadurch erhöht sich ein Druck in dem Gasraum 68, welcher auch auf die Wandung 70 eine Kraft ausübt. Dies verschiebt die Stange 58 in die Richtung 60. Ein Volumen des Gasraums 48 wird dabei vergrößert. Das Gas space 68 is spreading. This increases a pressure in the gas space 68, which also exerts a force on the wall 70. This shifts the rod 58 in the direction 60. A volume of the gas space 48 is thereby increased. The
Verschieben der Stange 58 überführt den Schalter 48 in den in Fig. 3B dargestellten Zustand. Moving the rod 58 transfers the switch 48 to the state shown in Fig. 3B.
In dem in Fig. 3B dargestellten Zustand ist der Stab 58 so weit in die Richtung 60 verschoben, dass die elektrisch leitenden Ringe 62 jeweils in eine der Hülsen 56 In the state shown in Fig. 3B, the rod 58 is displaced in the direction 60 so far that the electrically conductive rings 62 in each case in one of the sleeves 56th
hineingeschoben sind. Zwischen den Hülsen 56 befindet sich somit jeweils ein isolierender Abschnitt der Stange 58, an welchem die Stange 58 nicht von einem Ring 62 umgeben ist. Dadurch ist jeweils zwischen zwei Hülsen 56 eine Trennstrecke 72 ausgebildet. are pushed into it. Between the sleeves 56 is thus in each case an insulating section of the rod 58, on which the rod 58 is not surrounded by a ring 62. As a result, a separating path 72 is formed in each case between two sleeves 56.
Während des Unterbrechens der elektrischen Verbindung During the interruption of the electrical connection
zwischen den beiden Anschlüssen 50 und 52 hat sich kein between the two terminals 50 and 52 has no
Lichtbogen zwischen den Hülsen 56 gebildet. Der in dem Arc formed between the sleeves 56. The one in the
Innenraum 55 befindliche Sand hat dies verhindert. Indem die Stange 58 im Inneren der Hülsen 56 verschoben worden ist, ist die Bewegung der Stange 58 in die Richtung 60 nicht von dem Sand behindert worden. Die Bewegung wurde auch nicht von dem Sand behindert, da dieser zum Verschieben der Stange 58 nicht bewegt werden musste. Interior 55 located sand has prevented this. By displacing the rod 58 inside the sleeves 56, the movement of the rod 58 in the direction 60 has not been obstructed by the sand. The movement was not hindered by the sand, as this did not have to be moved to move the rod 58.
In Fig. 4A und Fig. 4B ist ein pyrotechnischer Schalter ähnlich demjenigen von den Fig. 1A und Fig. 1B dargestellt. A pyrotechnic switch similar to that of Figs. 1A and 1B is shown in Figs. 4A and 4B.
In Fig. 4A ist der Schalter in einem Zustand gezeigt, in welchem Anschlüsse 12'' und 14'' des Schalters über einen elektrischen Leiter 74 elektrisch miteinander verbunden sind. Der Leiter 74 ist einteilig, z.B. als ein Stab, ausgebildet. Der Leiter 74 ist fest mit einer Wand 22' verbunden. Die Wand 22', welche ähnlich wie die Wand 22 des Schalters 10 einen Gasraum 36 begrenzt, ist hier nicht Bestandteil der In Fig. 4A, the switch is shown in a state in which terminals 12 '' and 14 '' of the switch are electrically connected to each other via an electrical conductor 74. The conductor 74 is integrally formed, for example as a rod. The conductor 74 is fixedly connected to a wall 22 '. The wall 22 ', which similarly to the wall 22 of the switch 10 defines a gas space 36, is not part of the
elektrischen Verbindung zwischen den Anschlüssen 12'' und 14" . electrical connection between the terminals 12 '' and 14 '.
Der Leiter 74 ist teilweise von Sand 26 umgeben, wie es bereits schon im Zusammenhang mit der Fig. 1A beschrieben worden ist. In dem Abschnitt, der von dem Sand 26 umgeben ist, weist der Leiter 74 eine mechanische Sollbruchstelle 76 auf. Sie kann beispielsweise durch Prägung des Leiters 74 oder durch einen Laserschnitt gebildet sein. Der elektrische Leiter 74 kann auch eine Geometrie einer Schmelzsicherung aufweisen, also z.B. eine Verjüngung eines Querschnitts des elektrischen Leiters 74. So kann zusätzlich auch bei The conductor 74 is partially surrounded by sand 26, as has already been described in connection with FIG. 1A. In the section surrounded by the sand 26, the conductor 74 has a mechanical predetermined breaking point 76. It can be formed for example by embossing the conductor 74 or by a laser cut. The electrical conductor 74 may also have a geometry of a fuse, e.g. a taper of a cross section of the electrical conductor 74. Thus, in addition, at
Überstrom durch den Schalter abgeschaltet werden. Dieser Abschnitt des Leiters 74 ist bevorzugt ebenfalls von Sand umgeben. Eine Geometrie einer Schmelzsicherung ist natürlich auch bei anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherungsschalters möglich. Overcurrent can be switched off by the switch. This section of the conductor 74 is preferably also surrounded by sand. A geometry of a fuse is of course possible in other embodiments of the fuse switch according to the invention.
In Fig. 4B ist der Schalter aus Fig. 4A in einem Zustand nach einem Zünden eines Treibsatzes 30 des Schalters gezeigt, welcher in seiner Funktionsweise dem Treibsatz 30 des In Fig. 4B, the switch of Fig. 4A is shown in a state after ignition of a propellant charge 30 of the switch, which in its operation the propellant 30 of the
Schalters 10 entspricht. Der elektrische Leiter 74 ist an der Sollbruchstelle 76 zertrennt. Aus dem Leiter 74 sind dadurch zwei Leiterabschnitte 78 entstanden. Zwischen diesen befindet sich eine Trennstrecke 42' ähnlich der Trennstrecke 42 des Schalters 10 im geöffneten Zustand. Switch 10 corresponds. The electrical conductor 74 is severed at the predetermined breaking point 76. From the conductor 74 thereby two conductor sections 78 have arisen. Between these there is an isolating distance 42 'similar to the isolating distance 42 of the switch 10 in the open state.
In den Fig. 5A und Fig. 5B ist ein weiterer pyrotechnischer Schalter gezeigt, dessen Aufbau mit dem Schalter 10 aus Fig. 1A und Fig. 1B bzw. dem Schalter von Fig. 4A und Fig. 4B vergleichbar ist. Bei dem Schalter der Fig. 5A und 5B besteht ein wesentlicher Unterschied darin, dass zwei Anschlüsse 12''' und 14''' im geschlossenen Zustand des Schalters, wie er in Fig. 5A gezeigt ist, und im geöffneten Zustand, wie er in Fig. 5B gezeigt ist, jeweils dieselbe relative Lage zueinander aufweisen. Mit anderen Worten ist eine Außenwirkung durch das Öffnen des Schalters, also z.B. ein Ausschieben eines der Anschlüsse 12''' oder 14''', verhindert. Shown in FIGS. 5A and 5B is a further pyrotechnic switch, the structure of which is comparable to the switch 10 of FIGS. 1A and 1B and the switch of FIGS. 4A and 4B. In the switch of Figs. 5A and 5B, an essential difference is that two terminals 12 '''and14''' in the closed state of the switch, as shown in Fig. 5A, and in the open state, as in Fig. 5B are shown, each having the same relative position to each other. In other words, an external effect by the opening of the switch, so for example, a pushing out of the terminals 12 '''or14''', prevented.
Der Anschluss 14''' ist dazu über einen Steckkontakt 80 elektrisch mit einem elektrischen Leiter 82 gekoppelt, welcher fest mit einem Verschlussteil 34 für einen Gasraum 36 verbunden ist. Das Verschlussteil 34 und der Gasraum 36 entsprechen denjenigen des Schalters 10. Durch Zünden eines Treibsatzes 30 des Schalters wird das Verschlussteil 34 von seiner in Fig. 5A gezeigten Lage in die in Fig. 5B gezeigte Lage verschoben. Dies ist bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A und Fig. 1B genauer erläutert worden. Bei dem Schalter der Fig. 5A und Fig. 5B gleitet der Steckkontakt 80 beim The terminal 14 '' 'is electrically coupled via a plug contact 80 with an electrical conductor 82, which is fixedly connected to a closure part 34 for a gas space 36. The closure member 34 and the gas space 36 correspond to those of the switch 10. By igniting a propellant charge 30 of the switch, the closure member 34 is displaced from its position shown in Fig. 5A to the position shown in Fig. 5B. This has already been explained in more detail in connection with FIGS. 1A and 1B. In the switch of FIGS. 5A and 5B, the plug contact 80 slides during the
Verschieben über den Anschluss 14''' hinweg, der fest mit einem Gehäuse 16 des Schalters verbunden ist. Der Anschluss 14''' ändert deshalb beim Öffnen des Schalters seine Position nicht . Move over the terminal 14 '' 'away, which is fixedly connected to a housing 16 of the switch. The terminal 14 '' 'therefore does not change its position when the switch is opened.
Anstatt über den Steckkontakt 80 kann der Anschluss 14''' auch über eine formschlüssige Verbindung mit dem Leiter 82 gekoppelt sein. Es kann auch eine stoffschlüssige Verbindung oder eine Sollbruchstelle vorgesehen sein, die beim Öffnen des Schalters bricht, so dass der elektrische Leiter 82 sich bezüglich Anschluss 14''' frei bewegen kann. Optional kann auch ein außenliegender Steckkontakt (im Anschlussbereich) die Bewegung des elektrischen Leiters 82 aufnehmen. Die in den Beispielen gezeigten Schalter weisen keine Instead of the plug contact 80, the terminal 14 '''also be coupled via a positive connection with the conductor 82. It can also be provided a cohesive connection or a predetermined breaking point, which breaks when the switch opens, so that the electrical conductor 82 with respect to terminal 14 '''can move freely. Optionally, an external plug contact (in the connection area) can accommodate the movement of the electrical conductor 82. The switches shown in the examples do not have any
Mechanik auf, über welche die Schalter von ihrem jeweiligen unterbrechenden Zustand wieder zurück in den geschlossenen Zustand überführbar sind. Dadurch sind die Schalter leichter als beispielsweise ein Schütz. Sie sind auch in der Mechanism over which the switches from their respective interrupting state can be converted back into the closed state. This makes the switches lighter than a contactor, for example. You are also in the
Herstellung billiger als ein solches. Making cheaper than such.
Indem bei den Schaltern der Gasraum von der Trennstrecke räumlich getrennt ist, ist es ermöglicht, dass Löschelemente ( Sand/Kunststofflippen, etc.) unmittelbar während des By spatially separating the gas space from the separation path at the switches, it is possible to have extinguishing elements (sand / plastic flaps, etc.) directly during the process
Trennvorgangs auf einen möglichen Lichtbogen einwirken können und somit der Lichtbogen schnell gelöscht werden kann. Indem sich der Treibsatz nicht zwischen zwei trennbaren Kontakten befindet, können diese Kontakte dahingehend optimal Separation process can act on a possible arc and thus the arc can be deleted quickly. By not having the propellant between two separable contacts, these contacts can optimally do so
ausgestaltet werden, dass zwischen ihnen ein möglichst geringer Übergangswiderstand besteht. Dies ermöglicht eine Verringerung einer in dem Schalter auftretenden be designed that there is a minimal contact resistance between them. This allows for a reduction in a switch occurring in the switch
Verlustleistung. Indem wie bei dem in den Fig. 3A und 3B gezeigten Schalter mehrere Trennstrecken ausgebildet werden, müssen entsprechend auch mehrere Lichtbögen entstehen, damit es zu einem Stromfluss im geöffneten Zustand des Schalters 48 kommt. Da bei jedem einzelnen Lichtbogen jeweils ein Power dissipation. By forming a plurality of separating lines as in the case of the switch shown in FIGS. 3A and 3B, a plurality of arcs must correspondingly also be created so that a current flow in the opened state of the switch 48 occurs. As with every single arc one each
Spannungsabfall hervorgerufen wird, kann durch Erzwingen von mehreren Lichtbögen ein Verlöschen derselben durch eine ausreichende Anzahl von Trennstrecken bewirkt werden. Voltage drop is caused by forcing multiple arcs, a deletion of the same can be effected by a sufficient number of separation distances.
Da es bei den erfindungsgemäßen Schaltern möglich ist, dass Sand unmittelbar an der Trennstrecke vorhanden ist, wird bei der Trennung ein entstehender Lichtbogen sofort gelöscht. Since it is possible in the switches according to the invention that sand is present directly on the separation line, a resulting arc is deleted immediately during the separation.
Durch die Beispiele ist gezeigt, wie durch räumlich Through the examples is shown how by spatially
getrenntes Anordnen von Gasraum und Trennstrecke in einem pyrotechnischen Schalter ein Lichtbogen wirkungsvoll Separate placement of gas space and separation distance in a pyrotechnic switch an arc effectively
unterdrückt werden kann. Bezugszeichenliste can be suppressed. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Schalterswitch
, 12' , 12' ' , 12' ' ' Anschluss, 12 ', 12' ', 12' '' connection
, 14' , 14" , 14' ' ' Änschluss , 14 ', 14 ", 14' '' connection
Gehäuse casing
, 18' Steckverbinder, 20' Stab, 18 'connector, 20' rod
, 22' Wand22 'wall
, 24' Kammer , 24 'chamber
Sand  sand
KunstStoff latte, 30' Treibsatz  Synthetic material latte, 30 'propellant
Zündkontakt  Ignition
Zündkontakt  Ignition
Verschlussteil closing part
Gasraum headspace
Richtung  direction
Auslassöffnung, 42' Trennstrecke  Outlet opening, 42 'separation section
Schalter  switch
Kunststoffplatte Plastic plate
Schalter switch
Anschluss  connection
Anschluss  connection
Kammer  chamber
Hülse  shell
Stange  pole
Richtung  direction
Ring  ring
Treibsatz  propellant
Zündkontakt  Ignition
Zündkontakt 68 Gasraum Ignition 68 gas space
70 Wandung  70 wall
72 Trennstrecke  72 separation distance
74 elektrischer Leiter 74 electrical conductors
76 Sollbruchstelle76 predetermined breaking point
78 Leiterabschnitt78 conductor section
80 Steckkontakt 80 plug contact
82 elektrischer Leiter  82 electrical conductors

Claims

Patentansprüche claims
1. Sicherungsschalter (10, 44, 48) für eine Fahrzeugbatterie zum Unterbrechen einer elektrischen Verbindung, bei dem in einem verbindenden Zustand zwei Anschlüsse (12, 14; 12', 14'; 12'', 14''; 12"', 14"'; 50, 52) elektrisch miteinander verbunden sind und 1. A circuit breaker (10, 44, 48) for a vehicle battery for interrupting an electrical connection, in which, in a connecting state, two connections (12, 14; 12 ', 14'; 12 '', 14 '', 12 '', 14 "', 50, 52) are electrically connected to each other and
in einem unterbrechenden Zustand eine Trennstrecke (42, 42', 72) zwischen den beiden Anschlüssen (12, 14; 12', 14'; 12", 14"; 12"', 14"'; 50, 52) ausgebildet ist, wobei zum Wechseln von dem verbindenden in den  in an interrupting state, an isolating distance (42, 42 ', 72) is formed between the two terminals (12, 14; 12', 14 ', 12 ", 14", 12 "', 14" ', 50, 52), wherein to switch from the connecting in the
unterbrechenden Zustand  interrupting state
ein Treibsatz (30, 30', 64) zündbar ist und hierdurch ein Druck in einem Gasraum (36, 68) erzeugbar ist, durch welchen zwei Leiterelemente (18, 20; 18', 20'; 56, 62, 78, 82) auseinander bewegbar sind, so dass sich zwischen den beiden Leiterelementen (18, 20; 18', 20'; 56, 62, 78, 82) die Trennstrecke (42, 42', 72) ausbildet,  a propellant charge (30, 30 ', 64) is ignitable and as a result a pressure can be generated in a gas space (36, 68) through which two conductor elements (18, 20; 18', 20 '; 56, 62, 78, 82) be moved apart, so that between the two conductor elements (18, 20, 18 ', 20', 56, 62, 78, 82), the separating line (42, 42 ', 72) is formed,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Trennstrecke (42, 42', 72) und der Gasraum (36, 68) räumlich voneinander getrennt sind.  the separation section (42, 42 ', 72) and the gas space (36, 68) are spatially separated from each other.
2. Sicherungsschalter (10, 44, 48) nach Anspruch 1, 2. safety switch (10, 44, 48) according to claim 1,
gekennzeichnet durch  marked by
wenigstens ein elektrisch isolierendes Mittel (26, 46, 55), welches im unterbrechenden Zustand zwischen den getrennten Leiterelementen (18, 20; 18', 20'; 56, 62, 78, 82) angeordnet ist. at least one electrically insulating means (26, 46, 55) arranged in the interrupting state between the separate conductor elements (18, 20; 18 ', 20'; 56, 62, 78, 82).
3. Sicherungsschalter (10) nach Anspruch 1 oder 2, 3. safety switch (10) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
wenigstens eines der beiden Leiterelemente (20, 78) von einem isolierenden Mittel (26), insbesondere Sand (26), umgeben ist und  at least one of the two conductor elements (20, 78) is surrounded by an insulating means (26), in particular sand (26), and
durch das Trennen der Leiterelemente (18, 20, 78) das isolierende Mittel (26) zwischen die Leiterelemente (20) gelangen kann.  by separating the conductor elements (18, 20, 78), the insulating means (26) can get between the conductor elements (20).
4. Sicherungsschalter (44) nach einem der vorhergehenden 4. Safety switch (44) according to one of the preceding
Ansprüche ,  Claims ,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
ein im verbindenden Zustand des Sicherungsschalters (44) mechanisch vorgespanntes Element (46) durch das Trennen der Leiterelemente (18', 20') freigegeben wird und hierdurch  a in the connecting state of the fuse switch (44) mechanically biased element (46) by the separation of the conductor elements (18 ', 20') is released and thereby
ein elektrisch isolierender Bereich des Elements (46) zwischen die getrennten Leiterelemente (18', 20') bewegt wird .  an electrically insulating region of the element (46) is moved between the separate conductor elements (18 ', 20').
5. Sicherungsschalter (48) nach einem der vorhergehenden 5. Fuse switch (48) according to one of the preceding
Ansprüche ,  Claims ,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
im unterbrechenden Zustand des Sicherungsschalters (48) eine Mehrzahl von Trennstrecken (72) ausgebildet ist, wobei der Sicherungsschalter (48) dazu eine Mehrzahl von Leiterelementen (56) aufweist, die voneinander  in the interrupting state of the fuse switch (48), a plurality of separating lines (72) is formed, wherein the fuse switch (48) to a plurality of conductor elements (56), which from each other
beabstandet angeordnet sind, sowie bewegbare  spaced apart, as well as movable
Leiterelemente (62), welche die beabstandet angeordneten Leiterelemente (56) im verbindenden Zustand zu einer Reihenschaltung verbinden und die beim Wechseln des Zustands mittels des Drucks jeweils von wenigstens einem der beabstandet angeordneten Leiterelemente (56) trennbar sind . Conductor elements (62) which connect the spaced-apart conductor elements (56) in the connecting state to a series circuit and which are each separated from at least one of the spaced-apart conductor elements (56) when changing the state by means of the pressure.
6. Sicherungsschalter nach Anspruch 5, 6. Fuse switch according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die beabstandet angeordneten Leiterelemente (56) entlang einer Richtung (60) aufgereiht angeordnet sind und die bewegbaren Leiterelemente (62) mittels des Drucks gemeinsam in die Richtung (60) verschiebbar sind.  the spaced-apart conductor elements (56) are arranged along a direction (60) and the movable conductor elements (62) are displaceable together in the direction (60) by means of the pressure.
7. Sicherungsschalter nach Anspruch 5 oder 6, 7. safety switch according to claim 5 or 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
wenigstens eines der beabstandet angeordneten  at least one of the spaced arranged
Leiterelemente (56) ein Hohlzylinder (56) ist und wenigstens eines der bewegbaren Leiterelemente (62) mittels des Drucks in den Hohlzylinder (56) verschiebbar ist .  Conductor elements (56) is a hollow cylinder (56) and at least one of the movable conductor elements (62) by means of the pressure in the hollow cylinder (56) is displaceable.
8. Sicherungsschalter nach einem der vorhergehenden 8. Fuse switch according to one of the preceding
Ansprüche ,  Claims ,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
eine relative Lage der beiden Anschlüsse (12''', 14''') zueinander in dem verbindenden und in dem unterbrechenden Zustand des Sicherungsschalters gleich ist.  a relative position of the two terminals (12 '' ', 14' '') is equal to each other in the connecting and in the interrupting state of the fuse switch.
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